Holzwerkstoffe wie Spanplatten, OSB, Sperrholz oder Faserwerkstoffe (MDF, HDF) sind klimafreundlich, ressourcenschonend und vielfältig einsetzbar. Bisher werden sie vor allem als nachhaltiger Baustoff für den konstruktiven Holzbau, den Innenausbau von Gebäuden, Transportern und Wohnmobilen sowie für den Möbelbau genutzt. In weiterentwickelter Form könnten sie künftig in weiteren Anwendungsbereichen eine große Rolle spielen – zum Beispiel zur Herstellung von funktionellen und dekorativen Fahrzeugkomponenten im Innenraum (Interieur) oder Strukturbauteilen im Exterieurbereich (z. B. Autokarosserie).
Zur Herstellung von Holzwerkstoffen werden verschiedene Holzlagen oder -partikel miteinander verklebt. Als Klebstoffe werden häufig sogenannte Kondensationsharze eingesetzt. Hierzu zählen Phenol-Formaldehydharze (PF-Harze).
Phenol ist giftig und steht im Verdacht, eine erbgutverändernde Wirkung zu haben. Zudem wird es hauptsächlich aus Erdöl gewonnen. Der mögliche Ersatzstoff Lignin ist ein Hauptbestandteil von Holz und gesundheitlich unbedenklich. Lignin fällt in großen Mengen bei der Zellstoffherstellung an (u. a. Papierproduktion) und wird bisher überwiegend energetisch genutzt, also verbrannt. Darüber hinaus könnten Reste der Forst- und Agrarindustrie (z. B. Sägespäne, Weizenstroh) für die Gewinnung von Lignin genutzt werden.
Formaldehyd ist nach EU-Recht als krebserregend eingestuft. Deswegen unterliegen Produkte aus Holzwerkstoffen für den Innenbereich strengen Regularien hinsichtlich ihrer Formaldehydemissionen. Der offizielle Richtwert liegt bei 0,1 mg/m3. Ein Großteil der Formaldehydemissionen aus Holzwerkstoffen ist auf die verwendeten Klebstoffe zurückzuführen. Hydroxymethylfurfural (HMF) ist eine vielversprechende, gesundheitsfreundlichere Alternative zu Formaldehyd. Da es aus Zuckerpolymeren wie Stärke oder Cellulose hergestellt wird, kann es aus zuckerhaltigen Reststoffen gewonnen werden. In einem Vorgängerprojekt haben wir gemeinsam mit der Universität Hohenheim ein Verfahren entwickelt, mit dem sich HMF aus Altbackwaren wie Brot, Brötchen oder Kuchen herstellen lässt.
Die Lignin-HMF-Harze könnten auch andere petrochemische und formaldehydhaltige Kondensationsharze ersetzen, die für die Holzwerkstoffherstellung verwendet werden – insbesondere Harnstoff-Formaldehydharze (UF-Harze) und Melamin-Harnstoff-Formaldehydharze (MUF-Harze).
Wegen der gesundheitskritischen Wirkung von Formaldehyd kommen zunehmend Holzwerkstoffe auf den Markt, die mit PMDI-Bindemitteln (polymeres Diphenylmethandiisocyanat) hergestellt werden. Sie gehören zur Gruppe der PU-Klebstoffe. Diese sind zwar formaldehydfrei, aber werden ebenfalls aus Erdöl hergestellt und die eingesetzten Isocyanate sind gesundheitskritisch. Außerdem ist die Holzwerkstoffherstellung mit PMDI-Bindemitteln in der Regel kostenintensiver als mit Kondensationsharzen. Die im Projekt entwickelten Lignin-HMF-Harze sind daher auch eine vielversprechende Alternative zu PMDI-Bindemitteln.
Fraunhofer-Institut für Holzforschung 
